1917 年 Smith 等人在實驗室分離出嗜熱脂肪地芽孢桿菌，1920 年 Donk 將其歸類于芽孢桿菌屬( Bacillus) ，并命名為嗜熱脂肪芽孢桿菌( Bacillus stearothermophilus)。傳統分類上對于芽孢桿菌屬的分類標準較為寬松，導致該屬細菌在生理、基因等方面存在很大差異。近年來隨著分類學研究的不斷深入，DNA G + C mol% 、16S rDNA 序列分析、核酸雜交等分類技術的不斷發展，芽孢桿菌屬細菌的分類也得到更改與修正。 1949 年，Gordon 和 Smith對收集到的 216 株細菌進行分類研究，其中 160 株被歸類于兩個嗜熱菌種: 嗜熱脂肪芽孢桿菌和凝結芽孢桿菌( B． coagulans) ，他們認為這兩個菌種各自代表了一組需氧、嗜熱、形成芽孢的細菌。
1991 年 Ash等對 51 種芽孢桿菌屬菌種的 16S rDNA 完整序列進行了分析，根據分析結果將它們分成 5 個不同的系統發育類群，并認為這 5 個類群明顯代表著不同的菌屬； 同時提出芽孢桿菌屬菌種在遺傳方面相當混亂，需對其進行大量的分類學修正。Ash 等的研究成果標志著對芽孢桿菌屬進行重新分類的開始，此后從 1992 年至 1999 年陸續從芽孢桿菌屬中獨立出 8 個新屬。
2001 年，Nazina等對芽孢桿菌屬的嗜熱菌組群進行了生理特性對比研究，在此基礎上，又對其進行脂肪酸分析、 DNA － DNA 雜交、16S rDNA 序列分析等一系列分類學研究。研究認為它們是一組系統發育相近、生理和形態相似的細菌，可以組成新的菌屬，并就此提出了一個新的菌屬名稱: 地芽孢桿菌屬( Geobacillus) 。Nazina 等將包括嗜熱脂肪芽孢桿菌在內的 6 種菌從芽孢桿菌屬分離出來，與最近發現的新種一起歸類為地芽孢桿菌屬，該屬已得到國際上的公認。地芽孢桿菌屬中現已確切描述并命名的共有 21 個種及亞種，模式種為嗜熱脂肪地芽孢桿菌，模式菌株為 DSM 22T( = ATCC 12980 T) 。
權威菌種保藏機構如 ATCC 和 DSMZ，以及國際權威標準和藥典等，已經將 Bacillus stearothermophilus 更名為Geobacillus stearothermophilus，國內仍稱為嗜熱脂肪芽孢桿菌( Bacillus stearothermophilus) 。